（西南医科大学附属医院放射科 四川省泸州市 646000）
【项目基金】：四川省科技厅课题（编号：2013SZZ002）；四川省科技厅课题（编号：LZ-LY-9）
【摘要】目的：探讨DTI与fMRI的联合应用在功能区胶质瘤手术治疗中的价值。方法：回顾性分析我院的功能区胶质瘤患者，分别采用DTI联合fMRI指导手术治疗和传统手术治疗；术后对比观察肿瘤切除程度,用Karnofsky 评分评价患者生存质量,并追踪观察术后 2 年生存率。结果：术前fMRI与DTI联合应用可对肿瘤评级，并显示肿瘤、皮层运动区及皮层下白质纤维束之间的关系；术后观察组在肿瘤的全切率、Karnofsky 评分和生存率上均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论：fMRI与 DTI 联合应用有助于肿瘤术前分级评估和手术方案的制定,为术中最低程度破坏功能纤维束而最大程度切除肿瘤提供影像学指导，提高患者生存质量和生存时间。
【关键词】功能区胶质瘤；功能磁共振；弥散张量成像
DTI combined fMRI in functional areas the application value of glioma
Objective : Explore the joint application of fMRI and DTI in functional areas glioma surgery treatment of value.Methods: Retrospective analysis of the functional areas of gliomas,using DTI joint fMRI guide surgery and traditional surgery treatment;Compared postoperative tumor resection degree，using Karnofsky score evaluate the quality of survival，and after two years of survival rate of tracking.Results: Preoperative fMRI and DTI combined for helps tumor preoperative classification evaluation,and the motor cortex and the relationship between the subcortical white matter fiber tracts;Postoperative observation group in tumor full cut rates，Karnofsky score and survival rates were higher than the control group，the difference was statistically significant (P < 0.05). Conclusion: FMRI and DTI combined application helps tumor preoperative classification evaluation and surgical plan formulation，for intraoperative minimum damage function fiber bundles and maximum imaging guidance for the removal of the tumor，improve the patients life quality and survival time.
Key Words: motor function area glioma; functional magnetic resonance imaging; Diffusion tensor imaging
功能区胶质瘤的组织边界与脑的功能区及神经纤维束的位置关系对手术有重要价值，常规增强MRI不能明确皮层功能区定位和皮层下纤维束是否完整及移位，术者很难做到在最低程度地破坏功能纤维束的情况下最大限度地全切肿瘤,甚至造成重要神经结构的损坏而使患者功能缺失[1]。脑的功能磁共振成像（functional Magnetic Resonance Imaging，fMRI）可明确皮层功能区的定位,清晰显示皮层功能区与脑肿瘤的关系[2],但不能观察纤维束；而弥散张量成像 ( diffusion tensor imaging，DTI) 技术是一种检测脑白质纤维束走向且无创的成像方法［3］，能够反映脑白质纤维束的空间结构与临近组织病变的解剖关系，但不能对皮层功能区进行定位；因此DTI与fMRI具有互补性。本研究拟探讨术前应用 DTI联合fMRI指导功能区胶质瘤手术治疗的临床应用价值。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取我院2014年1月至2016年1月神经外科功能区胶质瘤的患者资料，采用 DTI 联合fMRI指导手术或传统手术的治疗方式；纳入标准:首次颅内肿瘤切除术，随访时间大于2年，术后经病理证实为胶质瘤。最终40例患者符合标准，男24例女16例，年龄32~69岁，DTI 联合fMRI手术组18例(观察组)，传统手术组22例(对照组)。
1.2 扫描方法
使用 Philips 3.0T 超导磁共振，观察组18例术前均行增强 MRI、DTI和fMRI，传统组22例术前只行增强MRI。术后第3 天两组患者均复查增强MRI。
1.2.1 DTI：采用弥散敏感单激发回波成像序列进行横断面扫描。扫描参数: TR6600ms、TE80ms,FOV240mm×240mm ,矩阵128×128,层厚2.0mm,覆盖整个大脑半球,使用2个弥散权重，b 值分别为 0和1000mm/s ,弥散敏感梯度方向数15。
1.2.2 fMRI：采用实时全脑功能成像,要求患者在提示下自主进行双手的主动对指运动；运动刺激方式为强弱幅度和节律一致的单手大拇指与其余四指同步对指运动,采用组块(block)设计,分为运动与静止2种状态,相互交替、重复,获得相关功能数据。扫描参数：GRE-EPI序列，TR3000ms、TE50ms,翻转角 90°,矩阵64×64，FOV 240×240、层厚及间距、层数均与解剖定位像相同。
1.3图像数据分析
将所有图像传送至飞利浦Workspace2.63工作站，由两名具5年以上神经放射学工作经验的医师对数据进行后处理、观察图像并测量分析，达成一致意见。
1.3.1 FMRI后处理：用IViewbold软件分析fMRI数据,激活范围阈值设定为连续激活像素数达到3个以上的区域考虑为有意义激活区。将每例患者获得的脑激活图叠加于增强T1WI解剖像,观察运动皮层区激活情况。
1.3.2 DTI后处理：用FiberTrak软件进行后处理,处理后得到FA图及ADC图,测量患侧与健侧锥体束的 FA和ADC值；并行3D纤维束成像,依肿瘤轮廓选取 ROI 进行瘤体成像，以清晰显示肿瘤组织周围白质纤维束分布情况。
1.3.3 生存质量评分：对患者术后1月进行生存质量评分，按照经典的 Karnofsky 方法评分：80分≤非依赖级，60分≤半依赖级≤70 分，依赖级≤50分。
1.4统计方法
使用spss19.0进行统计学分析，计量资料以均数±标准差（x(_)±s）表示；采用配对t检验,比较患侧与健侧锥体束ADC值和 FA值。两手术组在肿瘤的切除程度上采用 χ2检验;对生存质量采用秩和检验。
2 结果
2．1 DTI：所有患者 ADC图及 FA图显示良好,肿瘤实质较健侧部分ADC值升高、FA 值降低；高级别胶质瘤实体部分ADC值明显低于低级别胶质瘤，而 FA值明显高于低级别胶质瘤，两者之间有显著性差异（表1）。而肿瘤周围的白质纤维束主要表现为受推挤移位、浸润和破坏三种形态；利用二维彩色张量图和三维白质纤维走行图，即可以显示脑白质形态，还提供白质纤维束走行方向及与肿瘤毗邻的空间位置信息（图1）。在术前明确皮质脊髓束、白质纤维束等的位置非常重要，因此相较于对照组，观察组可以提高肿瘤组织切除程度，减少白质纤维束破坏。
2．3 联合fMRI与DTI对脑肿瘤手术引导，术后行增强MRI比较两组患者肿瘤切除程度；观察组18 例患者，15例达到肿瘤组织完全切除，3例肿瘤位于脑干或深部基底节区未能全切肿瘤；对照组22例患者，仅13例达到全切肿瘤，9例未能全切，其中仅2例肿瘤位于脑干或深部基底节区；观察组肿瘤切除率显著高于对照组具有统计学意义(P<0.05)。
2．4 两组生存质量和生存率的比较：两组患者术后1月用 Karnofsky 表评价生存质量，观察组18例患者，位于非依赖级16例、半依赖级仅2例。对照组22例患者，位于非依赖级10例、半依赖级9例、依赖级患者3例。观察组生存质量明显高于对照组具有统计学意义(表2)。而两组患者术后2年生存分析:观察组18例患者，未全切2例患者均死亡，全切16例患者仅2例Ⅳ级胶质瘤死亡；对照组22例患者，未全切9例患者死亡8例，全切13例有3例患者死亡，死亡患者多为肿瘤复发及依赖级患者并发其他疾病死亡；两组生存率比较差异具有统计学意义。
3.讨论
功能区胶质瘤是颅脑常见恶性肿瘤，恶性程度不一，呈侵袭生长；肿瘤组织在术中与正常脑组织的边界较难区分，肿瘤手术切除的程度又与患者预后密切相关［4］。常规增强MRI不能明确肿瘤周边的皮层功能区定位和皮层下纤维束是否完整及移位；fMRI能显示神经激励所对应的大脑功能区，并在一定程度上判定肿瘤组织与周围神经功能区之间的位置关系[5]；DTI则能够显示白质纤维束的空间结构与肿瘤组织的相互位置关系，且通过ADC值、FA值等对肿瘤进行量化评级[6]。本文联合应用fMRI与DTI，利用两者互补作用既提示了功能区胶质瘤位置边界，也显示肿瘤临近的重要功能敏感区分布和白质纤维束状态；术者可获更多信息指导手术入路及优化手术方式，并在术中权衡功能区神经保护与肿瘤切除范围，从而使患者获取最大手术效益；使患者术后生存质量与生存率均明显增高。
综上所述，FMRI与 DTI 联合应用可更好显示肿瘤、皮层运动功能区及白质纤维束之间的关系,有助于肿瘤术前分级评估；为手术方案的制定和术中最低程度破坏功能纤维束而最大程度切除肿瘤提供依据，从而提高患者生存质量和生存时间。
参考文献：
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论文作者:陆笑非,彭里磊,杨述根,傅家庆
论文发表刊物:《中医杂志》2016年12月
论文发表时间:2017/6/1
标签：肿瘤论文; 患者论文; 白质论文; 功能论文; 纤维论文; 皮层论文; 术后论文; 《中医杂志》2016年12月论文;